CN217955933U - 锂离子电池、锂离子电池模组和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种锂离子电池、锂离子电池模组和电动汽车，该锂离子电池由若干双极性电池单元并联构成，其中，双极性电池单元包括正极极片单元、负极极片单元以及层叠的若干双极性极片单元，若干双极性极片单元呈串联设置，并且该双极性极片单元的层叠数量可以根据实际需要确定；这样，一方面，若干层叠的双极性极片单元通过串联设置可以增大双极性电池单元的输出电压，另一方面，若干双极性电池单元并联设置又可以增大锂离子电池的电池容量；从而，在将多个锂离子电池串联构成锂离子电池模组时，可以大大减少锂离子电池的数量，进而减少连接件的数量，有效避免了由于连接件数量过多时导致的降低锂离子电池模组输出功率的技术问题。

Description

锂离子电池、锂离子电池模组和电动汽车

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池、锂离子电池模组和电动汽车。

背景技术

锂离子动力电池广泛应用于新能源汽车领域，在新能源汽车中，为了提高输出电压和电池容量，通常将若干锂离子电池以串/并联的方式组成电池包或电池模组。然而，锂离子电池之间固定用的连接件会占用电池包的空间及增加电池包的重量，降低电池包整体的能量密度；同时该连接件本身的电阻抗也会降低对外输出电流，降低电池包的输出功率。

由此，如何在若干锂离子电池构成电池包或电池模组时，有效降低连接件的使用数量成为亟待解决的问题。

实用新型内容

针对上述技术问题的至少一个方面，本申请实施例提供了一种锂离子电池、锂离子电池模组和电动汽车，该锂离子电池由若干双极性电池单元并联构成，其中，双极性电池单元包括正极极片单元、负极极片单元以及层叠的若干双极性极片单元，若干双极性极片单元呈串联设置，并且该双极性极片单元的层叠数量可以根据实际需要确定；这样，一方面，若干层叠的双极性极片单元通过串联设置可以增大双极性电池单元的输出电压，另一方面，若干双极性电池单元并联设置又可以增大锂离子电池的电池容量；也就是说，本申请实施例的锂离子电池通过双极性电池单元的设置，可以根据实际需要确定输出电压和电池容量，从而，在将多个锂离子电池串联构成锂离子电池模组时，可以大大减少锂离子电池的数量，进而减少连接件的数量，有效避免了由于连接件数量过多时导致的降低锂离子电池模组输出功率的技术问题。

本申请实施例提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括双极性电池单元，所述双极性电池单元包括：

正极极片单元；

负极极片单元，与所述正极极片单元相对设置；

双极性极片单元，若干所述双极性极片单元层叠于所述正极极片单元与所述负极极片单元之间；

其中，相邻的所述双极性极片单元之间、所述双极性极片单元与所述正极极片单元之间以及所述双极性极片单元与所述负极极片单元之间设有固态电解质膜；

所述双极性极片单元包括双极性集流体单元，所述双极性集流体单元相对的两侧分别设有正极涂层和负极涂层，所述正极涂层朝向所述负极极片单元，所述负极涂层朝向所述正极极片单元，以使若干所述双极性极片单元呈串联设置；并且，

若干所述双极性电池单元并联构成所述锂离子电池。

在一实施例中，所述双极性集流体单元包括铜铝复合箔材，所述铜铝复合箔材的铜箔层一侧设有所述负极涂层，所述铜铝复合箔材的铝箔层一侧设有所述正极涂层。

在一实施例中，正极活性物质、导电剂和粘结剂经分散搅拌后制成正极电极浆料，所述正极电极浆料涂覆于所述铝箔层并干燥后得到所述正极涂层；

负极活性物质、导电剂和粘结剂经分散搅拌后制成负极电极浆料，所述负极电极浆料涂覆于所述铜箔层并经干燥后得到所述负极涂层。

在一实施例中，所述正极活性物质包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂中的一种或多种。

在一实施例中，所述负极活性物质包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、硅材料、氧化亚硅材料中的一种或多种。

在一实施例中，所述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、小粒径石墨中的一种或多种；

所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、丁苯橡胶中的一种或多种。

在一实施例中，所述正极电极浆料中正极活性物质、导电剂、粘结剂的质量比例为：90％-97％：1％-5％：1％-5％；所述正极电极浆料中的固含量为65％-75％；

所述负极电极浆料中负极活性物质、导电剂、粘结剂的质量比例为：90％-97％：1％-5％：1％-5％；所述负极电极浆料中的固含量为40％-50％。

在一实施例中，所述双极性电池单元中，所述正极极片单元凸出有正极耳，所述负极极片单元凸出有负极耳；

若干所述正极耳电性连接外接正极耳，若干所述负极耳电性连接外接负极耳，以使若干所述双极性电池单元并联构成所述锂离子电池。

本申请实施例还提供一种锂离子电池模组，所述锂离子电池模组由若干个锂离子电池串联构成，相邻的所述锂离子电池之间通过连接件固定，其中，所述锂离子电池为上述的锂离子电池。

本申请实施例还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括锂离子电池模组，所述锂离子电池模组为上述的锂离子电池模组。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例提供了一种锂离子电池、锂离子电池模组和电动汽车，该锂离子电池由若干双极性电池单元并联构成，其中，双极性电池单元包括正极极片单元、负极极片单元以及层叠的若干双极性极片单元，若干双极性极片单元呈串联设置，并且该双极性极片单元的层叠数量可以根据实际需要确定；这样，一方面，若干层叠的双极性极片单元通过串联设置可以增大双极性电池单元的输出电压，另一方面，若干双极性电池单元并联设置又可以增大锂离子电池的电池容量；也就是说，本申请实施例的锂离子电池通过双极性电池单元的设置，可以根据实际需要确定输出电压和电池容量，从而，在将多个锂离子电池串联构成锂离子电池模组时，可以大大减少锂离子电池的数量，进而减少连接件的数量，有效避免了由于连接件数量过多时导致的降低锂离子电池模组输出功率的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中若干所述双极性电池单元并联的电路结构图。

图2为本申请实施例中所述双极性电池单元的结构示意图。

图3为本申请实施例中所述双极性极片单元的结构示意图。

图4为本申请实施例中若干双极性电池单元的所述正极耳和所述负极耳分别对齐叠放的结构示意图。

图5为12个常规锂离子电池串联构成锂离子电池模组的结构示意图。

图6为6个本申请实施例制备的所述锂离子电池串联构成锂离子电池模组的结构示意图。

其中，附图标记：

100-双极性电池单元，200-连接件，

10-正极极片单元，11-正极耳，

20-负极极片单元，21-负极耳，

30-双极性极片单元，

31-双极性集流体单元，32-正极涂层，33-负极涂层，

311-铜箔层，312-铝箔层，

40-固态电解质膜。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参考附图详细地描述本申请的示例实施例，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例性实施例的限制。

锂离子动力电池由于其能量密度高、循环寿命长、自放电率低、绿色环保等优势广泛应用于新能源汽车领域，在新能源汽车中，锂离子单体电池通过串/并联方式组成的电池包作为动力源输出能量。串/并联连接用的结构连接件会占用电池包的空间及增加电池包的重量，降低电池包整体的能量密度；同时结构连接件本身的电阻抗也会降低对外输出电流，降低电池包的输出功率。

作为解决方案之一就是采用双极性电池，双极性电池可以通过双极性极片内部串联的方式实现单体电池高电压的能力目标，减少了电池包中结构连接件的数量，降低了电池包的内阻和提高了对外的功率输出。虽然双极性电池的概念由来已久，但一直没有被规模化应用在锂离子电池中，主要是由于双极性电池内部的双极性极片单元是串联关系，强流动性的电解液以及包含了较多液体、保液性不佳的传统凝胶电解质很容易在电池内部形成电子导通通路，造成内部短路。

固态电解质的快速发展促进了双极性电池的快速发展和应用，固态电解质代替了传统的电解液和隔膜，双极性极片单元之间短路的问题被消除；可以根据双极性电极片单元的数目调控单体电池电压；电子导电路径的缩短和导电面积的增加大幅降低内部发热以及活性物质反应程度和老化程度的不均匀性；双极性极片单元之间可以获得更为有效的层叠，简化了工艺流程，电极活性物质表面电流和电压的均匀分布，电池的性能得到了提升。

新能源汽车续航里程普遍要求400km以上，这对电池包的能量/能量密度提出了更高的要求。双极性单体电池可以实现高电压的需求，其单体电池的容量等同于电池内单片极片的容量，目前的电池制造工艺不允许制作面积足够大的单片极片，因此双极性单体电池的容量是有限的，双极性单体电池在电池包中必须进行并联连接使得电池包获得更高的容量和能量，以满足新能源汽车大于400km的续航里程。

现有报道的双极性电池主要面临以下问题：1、液态电解质双极性电池为了规避内部短路的问题通常采用密封材料进行密封，但密封材料会占据电池内部体积，且存在与电解液的兼容性问题、长期使用的可靠性问题、生产加工问题；2、固态电解质双极性电池，虽然规避了内部短路问题，但由于其单体电池容量较低，组装电池包时需要数目较多的单体电池并联，结构连接件的数目并不会明显减少，同样会影响电池包的能量密度。

基于上述，本申请实施例提供一种锂离子电池，锂离子电池由数个相同的双极性电池单元通过并联方式连接组成，这就使得锂离子电池本身具备了高容量、高电压的特性，在组成电池包时可以灵活调配，避免了大量连接件的使用，节约成本、降低电池包整体重量、提高了电池包的能量密度。

请结合图1、2，一种锂离子电池，该锂离子电池包括双极性电池单元100，双极性电池单元100包括正极极片单元10、负极极片单元20和双极性极片单元30，负极极片单元20与正极极片单元10相对设置；若干双极性极片单元30层叠于正极极片单元10与负极极片单元20之间；其中，相邻的双极性极片单元30之间、双极性极片单元30与正极极片单元10之间以及双极性极片单元30与负极极片单元20之间设有固态电解质膜40；双极性极片单元30包括双极性集流体单元31，双极性集流体单元31相对的两侧分别设有正极涂层32和负极涂层33，正极涂层32朝向负极极片单元20，负极涂层33朝向正极极片单元10，以使若干双极性极片单元30呈串联设置；并且，若干双极性电池单元100并联构成锂离子电池。

具体的，本实施例的锂离子电池由若干双极性电池单元并联构成。

一方面，关于双极性电池单元的构成，该双极性电池单元由若干个双极性极片单元串联构成。

请具体结合图2(图2以4个双极性极片单元为例)，例如N个双极性极片单元呈层叠布置，并且，相邻的双极性极片单元之间设有固态电解质膜，然后，再在最外两侧分别设置正极极片单元和负极极片单元，同样的，正极极片单元与双极性极片单元之间设有固态电解质膜，负极极片单元与双极性极片单元之间设有固态电解质膜，这样，串联后形成的的双极性电池单元可以达到N+1倍的单体电压。(一倍电压等同于单层正极涂层与单层负极涂层之间的平均电压，如：正极使用三元材料NCM811，负极使用石墨材料，一倍电压数值上为3.65V)

进一步的，关于上述的双极性极片单元，请具体结合图2，该双极性极片单元包括双极性集流体单元，双极性集流体单元的两侧分别设有正极涂层和负极涂层，并且，若干双极性集流体单元的正极涂层和负极涂层朝向相同，即为，正极涂层均朝向负极极片单元，负极涂层均朝向正极极片单元，这样即可使若干双极性极片单元呈串联设置，从而构成上述N+1倍的单体电压。

另一方面，关于若干双极性电池单元的并联，方便理解的，例如M个双极性电池单元的正极极片单元电性连接，M个双极性极片单元的负极极片单元电性连接，这样，并联后形成的锂离子电池可以达到M倍的电池容量。(一倍容量等同于单侧正极涂层极片容纳的电容量)

这样，该锂离子电池就可以同时实现N倍的单体电压和M倍的电池容量，从而在构成锂离子电池模组时，通过N的增加可以尽量减少锂离子电池的数量，从而能够减少连接件的数量。

本申请实施例提供了一种锂离子电池、锂离子电池模组和电动汽车，该锂离子电池由若干双极性电池单元并联构成，其中，双极性电池单元包括正极极片单元、负极极片单元以及层叠的若干双极性极片单元，若干双极性极片单元呈串联设置，并且该双极性极片单元的层叠数量可以根据实际需要确定；这样，一方面，若干层叠的双极性极片单元通过串联设置可以增大双极性电池单元的输出电压，另一方面，若干双极性电池单元并联设置又可以增大锂离子电池的电池容量；也就是说，本申请实施例的锂离子电池通过双极性电池单元的设置，可以根据实际需要确定输出电压和电池容量，从而，在将多个锂离子电池串联构成锂离子电池模组时，可以大大减少锂离子电池的数量，进而减少连接件的数量，有效避免了由于连接件数量过多时导致的降低锂离子电池模组输出功率的技术问题。

一种可能实施方式中，结合图3，双极性集流体单元31包括铜铝复合箔材，铜铝复合箔材的铜箔层311一侧设有负极涂层33，铜铝复合箔材的铝箔层312一侧设有正极涂层32。

即，该双极性集流体单元为铜铝复合箔材，这样就可以在铜箔层的一侧设置负极涂层，在铝箔层的一侧设置正极涂层，从而形成双极性极片单元。

一种可能实施方式中，正极活性物质、导电剂和粘结剂经分散搅拌后制成正极电极浆料，正极电极浆料涂覆于铝箔层并干燥后得到正极涂层；负极活性物质、导电剂和粘结剂经分散搅拌后制成负极电极浆料，负极电极浆料涂覆于铜箔层并经干燥后得到负极涂层。

具体的，上述正极活性物质包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂中的一种或多种；上述负极活性物质包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、硅材料、氧化亚硅材料中的一种或多种；上述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、小粒径石墨中的一种或多种；上述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、丁苯橡胶中的一种或多种。

具体的，该正极电极浆料中正极活性物质、导电剂、粘结剂的质量比例为：90％-97％：1％-5％：1％-5％；该正极电极浆料中的固含量为65％-75％；该负极电极浆料中负极活性物质、导电剂、粘结剂的质量比例为：90％-97％：1％-5％：1％-5％；该负极电极浆料中的固含量为40％-50％。

关于上述若干双极性电池单元的并联，一种可能实施方式中，双极性电池单元100中，该正极极片单元10凸出有正极耳11，该负极极片单元20凸出有负极耳21；若干正极耳11电性连接外接正极耳，若干负极耳21电性连接外接负极耳，以使若干双极性电池单元并联构成锂离子电池。

例如，参看图4，若干个正极耳对齐叠放，若干个负极耳对齐叠放，然后，所有正极耳与外接正极耳超声波焊接在一起，所有负极耳与外接负极耳超声波焊接在一起，再使用铝塑膜与外接正极耳、外接负极耳中的极耳胶热封装在一起，得到双极性锂离子电池。

具体的，关于关于上述锂离子电池的制备：

一、双极性极片单元的制作：

1)选择商业化生产的铜铝复合箔材充当双极性电池中的双极性集流体单元；

2)将正极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂进行分散搅拌，制备正极电极浆料，涂覆在铜铝复合集流体中铝箔表面，干燥得到带有正极涂层的双极性极片单元；

3)将负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂进行分散搅拌，制备负极电极浆料，涂覆在步骤2)中制备的带有正极涂层的双极性极片单元的铜箔表面，干燥得到两侧分别带有正极涂层、负极涂层的双极性极片单元；

4)将正极浆料、负极浆料单独涂覆在铜铝复合集流体的铝箔表面、铜箔表面，干燥得到只有正极涂层的正极极片单元、只有负极涂层的负极极片单元；

二、双极性电池单元的制作：

1)正极涂层的正极极片单元、固态电解质膜、双极性极片单元、固态电解质膜、负极涂层的负极极片单元按顺序叠加，始终保持正极涂层与负极涂层相邻，每一次正极涂层和负极涂层中间叠放固态电解质膜，构成一个双极性电池单元，双极性电池单元用绝缘包裹胶带进行打包包裹，避免与另一个双极性电池单元的直接接触；

2)双极性电池单元中的双极性极片单元的数量最少为1片，且最外侧分别为只有正极涂层的正极极片单元和只有负极涂层的负极极片单元；最外侧的只有正极涂层的正极极片单元中集流体延长部分(此部分没有正极涂层)充当双极性电池单元的正极耳，最外侧的只有负极涂层的负极极片单元中集流体延长部分(此部分没有负极涂层)充当双极性电池单元的负极耳；双极性电池单元的极耳属性与单侧涂层的极性保持一致；

3)双极性电池单元的电容量等同于单片正极涂层的电容量；

三、固态电解质膜的制作：

固态电解质膜通过氧化物固态电解质和有机聚合物固态电解质混合形成，向溶解了PEO/LiTFSI有机聚合物固态电解质的四氢呋喃溶液中加入氧化物固态电解质，混合搅拌均匀，搅拌温度优选为30～100℃；然后将浆料均匀涂覆在聚四氟乙烯为基底的支撑载体上面，待晾干后再烘干处理，烘干温度优选为40～100℃，剥离支撑载体获得固态电解质膜，其中氧化物固态电解质可以选择LAGP、LATP、LLZO、LLTO等材料；

四、双极性锂离子电池的制作：

1)选择数个上述步骤中制备的双极性电池单元进行上下对齐叠放，各个双极性电池单元的正极耳、负极耳分别对齐重叠在一起，所有重叠正极耳与外接正极耳超声波焊接在一起，所有重叠负极耳与外接负极耳超声波焊接在一起，铝塑膜与外接正极耳、外接负极耳中的极耳胶热封装粘合在一起，得到双极性锂离子电池；

2)双极性锂离子电池的电容量等同于双极性单元的电容量*双极性单元的数量；

五、锂离子电池模组的制备：

根据锂离子电池模组电压的需求计算得到双极性锂离子电池的数量，将双极性锂离子单体电池按照示意图进行放置，选择合适的连接件200按照串联结构进行连接，得到所需的锂离子电池模组。

实施例：

4Ah锂离子电池和4Ah、44V锂离子电池模组的制备：

1.选用NCM811作为正极活性物质，聚偏氟乙烯剂(PVDF)作为粘结剂，碳纳米管和导电炭黑作为导电剂，将NCM811：碳纳米管：导电炭黑：粘结剂＝96.5:0.5:1.5:1.5，进行匀浆形成正极电极浆料，涂覆在双极性集流体单元的铝箔表面，干燥得到单侧正极涂层的双极性极片。将天然石墨：羧甲基纤维素钠：丁苯橡胶：导电炭黑＝96.2:1:1.8:1进行匀浆形成负极电极浆料，涂覆在单侧正极涂层的双极性极片的铜箔表面，干燥得到双极性极片单元。其中，正极涂层的面密度为19.5mg/cm^2，负极涂层的面密度为12.7mg/cm^2。同时制备相同面密度的只有单侧正极涂层的正极极片单元和只有单侧负极涂层的负极极片单元。正极极片单元的尺寸为225mm*120mm，通过控制面密度和正极片尺寸，单侧正极涂层极片容纳的电容量为1Ah。

2.制备固态电解质膜：向溶解了30g的PEO/LiTFSI(5:1)有机聚合物固态电解质的四氢呋喃溶液的中加入50g的LLZO粉末，混合搅拌均匀，50℃搅拌24小时，然后将浆料均匀涂覆在聚四氟乙烯为基底的支撑载体上面，40℃烘干8小时，剥离得到固态电解质膜。

3.将只有正极涂层的正极极片单元、固态电解质膜、双极性极片单元、固态电解质膜、只有负极涂层的负极极片单元按顺序叠加，组装成双极性电池单元，始终保持正极活性层与负极活性层相邻，且中间插有固态电解质膜，双极性电池单元的两端最外层分别为只有正极涂层的正极极片单元和只有负极涂层的负极极片单元。得到的容量为1Ah、7.3V(2倍电压)的双极性电池单元，制备好的双极性电池单元用绝缘包裹胶带进行打包处理。

4.将4个上述步骤3中制备的双极性电池单元进行上下对齐叠放，各个双极性电池单元的正极耳、负极耳分别对齐重叠在一起，所有重叠的正极耳与外接正极耳超声波焊接在一起，所有重叠的负极耳与外接负极耳超声波焊接在一起，铝塑膜与外接正极耳、外接负极耳中的极耳胶热封装粘合在一起，双极性锂离子电池进行预充、化成激活处理，得到4Ah、7.3V的双极性锂离子电池。

5.4Ah、44V锂离子电池模组的制备：结合图6，选择6个上述步骤中制备的双极性锂离子电池排放，用连接件200按照串联结构进行此电池的正极与相邻电池的负极进行连接，得到4Ah、44V的锂离子电池模组。

对比例：

4Ah常规锂离子电池和4Ah、44V锂离子电池模组的制备：

用相同的正极浆料涂覆在常规铝箔的两侧，干燥得到双面正极涂层的正极片；用相同的负极浆料涂覆在常规铜箔的两侧，干燥得到双面负极涂层的负极片；两个正极片和两个负极片组装成4Ah常规锂离子电池。

结合图5，选择12个上述步骤中制备的常规锂离子电池排放，用连接件200按照串联结构进行此电池的正极与相邻电池的负极进行连接，得到4Ah、44V的小模组。

实验表明：两种锂离子电池组装成相同容量、相同电压的锂离子电池模组，本申请的锂离子电池的数量较少，相应的结构连接件的使用数量较少，降低了结构件的重量和节约了结构件成本，提高了模组能量密度，同时简化了组装模组的生产工序。

本申请实施例还提供一种锂离子电池模组，锂离子电池模组由若干个锂离子电池串联构成，相邻的锂离子电池之间通过连接件固定，其中，锂离子电池为上述的锂离子电池。

本申请实施例还提供一种电动汽车，该电动汽车包括锂离子电池模组，锂离子电池模组为上述的锂离子电池模组。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括双极性电池单元(100)，所述双极性电池单元(100)包括：

正极极片单元(10)；

负极极片单元(20)，与所述正极极片单元(10)相对设置；

双极性极片单元(30)，若干所述双极性极片单元(30)层叠于所述正极极片单元(10)与所述负极极片单元(20)之间；

其中，相邻的所述双极性极片单元(30)之间、所述双极性极片单元(30)与所述正极极片单元(10)之间以及所述双极性极片单元(30)与所述负极极片单元(20)之间设有固态电解质膜(40)；

所述双极性极片单元(30)包括双极性集流体单元(31)，所述双极性集流体单元(31)相对的两侧分别设有正极涂层(32)和负极涂层(33)，所述正极涂层(32)朝向所述负极极片单元(20)，所述负极涂层(33)朝向所述正极极片单元(10)，以使若干所述双极性极片单元(30)呈串联设置；并且，

若干所述双极性电池单元(100)并联构成所述锂离子电池。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述双极性集流体单元(31)包括铜铝复合箔材，所述铜铝复合箔材的铜箔层(311)一侧设有所述负极涂层(33)，所述铜铝复合箔材的铝箔层(312)一侧设有所述正极涂层(32)。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于，

正极活性物质、导电剂和粘结剂经分散搅拌后制成正极电极浆料，所述正极电极浆料涂覆于所述铝箔层(312)并干燥后得到所述正极涂层(32)；

负极活性物质、导电剂和粘结剂经分散搅拌后制成负极电极浆料，所述负极电极浆料涂覆于所述铜箔层(311)并经干燥后得到所述负极涂层(33)。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性物质包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂中的任一种。

5.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极活性物质包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、硅材料、氧化亚硅材料中的任一种。

6.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，

所述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、小粒径石墨中的任一种；

所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、丁苯橡胶中的任一种。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述双极性电池单元(100)中，所述正极极片单元(10)凸出有正极耳(11)，所述负极极片单元(20)凸出有负极耳(21)；

若干所述正极耳(11)电性连接外接正极耳，若干所述负极耳(21)电性连接外接负极耳，以使若干所述双极性电池单元(100)并联构成所述锂离子电池。

8.一种锂离子电池模组，其特征在于，所述锂离子电池模组由若干个锂离子电池串联构成，相邻的所述锂离子电池之间通过连接件固定，其中，所述锂离子电池为权利要求1～7中任一项所述的锂离子电池。

9.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括锂离子电池模组，所述锂离子电池模组为权利要求8所述的锂离子电池模组。

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